大学生科技文化艺术节创意大赛作品模板

2023年12月13日发(作者：栗子怎么做好吃)

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第十六届

河南省大学生科技文化艺术节创意大赛

作 品 说 明 书

作品名称： 全自动智能生态蔬菜种植机

学校全称： 洛阳师范学院

个人申报者姓名

（集 体 名 称）： 胡梦丽 张谦谦 贺雪

指导老师姓名：

杨数强

类别：

□数学 □计算机科学 □物理学 □工程学

□地球与空间科学 □动物学 □医学与健康学

□植物学 □微生物学 □化学 □生物化学

□环境科学等。

全自动智能生态蔬菜种植机

【摘要】随着现代社会的发展，城市土地越来越少，城市里能够种植的地方也随之减少。而且，现代蔬菜的种植，越来越多的使用化肥、农药等对身体有害的物质。为了解决以上问题，我们研究了此款全自动智能生态蔬菜种植机，此产品由营养液循环、自动检测、仿自然光照三大系统组成，可按设定时间自动给植物供水，大大减少植物的维护，既用来建造墙体花园进行立体蔬菜种植，又可以在较小的空间种植较多的植物，增加家庭绿化空间，更能拆装，易运输，占用空间极小。

【关键词】智能化 、多用化、可塑性、节能性

一、 概述

目前，随着食品安全事故的频发和绿叶蔬菜高浓度农药残留、重金属超标和亚硝酸盐问题日益严重；市场上的无土栽培菜架只是简单的塑料架和营养液的结合；以及现代人越来越趋向城市化，懂的种植技术的人随之减少。城市周边可耕地日益减少,孩子们从课本了解蔬菜种植,亲身体会已成奢望，不少家长只能利用休息时间到远在郊区的“开心农场”来让孩子体验，如果能在家里种菜将为会“种植体验”提供更多方便。因此我们研发了此款全自动智能生态蔬菜种植机。室内蔬菜具有天然的杀菌抗紫外线功能：植物叶片分泌大量杀菌，杀死周围的细菌，同时叶片具有较强的抗紫外线能力，减少紫外线对人体的辐射损伤；本产品既能给老人创造安全方便的种植空间，又能弥补上班族无时间、无经验的弊端，更能给现代城市孩子带来种植的乐趣；用现代的理念去设计，把它建成一个绿色天地，成为现代人真正的家庭休闲地。

二、工作原理

机器内设计有营养液循环系统，由植物生长必备的16种营养元素科学配置而成的营养液，给予菜苗充足的营养，保障菜苗所需氧气和其他养料的供应；机器内置有仿自然光照射系统，控制光照为蔬菜营造最自然的生长条件完全无土栽培蔬菜的生长过程靠智能营养循环和智能光照系统控制，既可作为现代人家庭的美化家居装饰品，且绿色安全的蔬菜又能为家人的健康保驾护航。

仿自然光照 智能温控

鱼植生长机集 营养液循环

自动检测

成系统

数据采集 水培

三、使用方法

1、使用者需将植物生长必备的16种营养元素科学配置而成的营养液倒入下水箱。

2、打开电源，营养液循环系统自动循环式的给予菜苗充足的营养，保障菜苗所需氧气和其他养料的供应

3、自动检测系统会利用传感器，自动检测温度、湿度、家庭天然气以及PM2.5的浓度等指标，并根据指标进行分析。同时水量以及营养液的现存量也会根据指标经行分析，当现存量不足时给予提示警报，只需按时补充即可

4、仿自然光照系统根据自动检测系统的数据及时调整照明，从而达到最适宜的蔬菜生长条件。使用者可以根据自身情况进行调节。

四、系统组成

1、营养液循环系统

机器内设计有营养液循环系统，由植物生长必备的16种营养元素科学配置而成的营养液，给予菜苗充足的营养，保障菜苗所需氧气和其他养料的供应，与传统的土壤种植不同，本产品采用NFT无土栽培技术进行栽培，可使养料纯度高达99.9% 。

2、自动检测系统

利用传感器，自动检测温度、湿度、家庭天然气以及PM2.5的浓度等指标，并根据指标进行分析。同时水量以及营养液的现存量也会通过实时智能数据检测系统进行数据分析与反馈当现存量不足时给予提示警报。

3、仿自然光照系统

采用100W的节能灯泡根据自动检测系统的数据及时调整照明。节能灯光亮度还可以进行调节，光的强度不会影响四周环境以及我们的日常生活。

五、技术关键及创新点

技术关键：

1、它采用营养液来替代土壤并采用NFT无土栽培技术进行栽培，为现代都市人带来了绿色体验

2、采用室内仿自然光代替室外光照，通过独特的采光与调节系统，满足适宜蔬菜生长的光照条件，力求节能与智能补光并存。

3、产品还增加了温度、湿度、PM2.5的检测与显示，煤气检测与报警，音乐播放等功能。

4、本产品具备天然的杀菌抗紫外线装置和天然的负离子发生器，城市中负离子中有40-50个∕cm2，种植蔬菜后可提高10000个∕cm2以上，显著提高免疫能力；

5、室内蔬菜的叶片分泌大量杀菌素，杀死周围的细菌，同时叶片具有较强的抗紫外线能力，减少紫外线对人体的辐射损伤，并且能吸收二氧化碳，净化室内空气。

创新点：

1.智能化。机器内设计有智能化的光照系统和营养液循环系统，模拟自然生长规律，自动调整光照和循环系统；设有智能温度极限控制、湿度的调节、煤气检测与报警系统，无需人工管理。

2.多用化。将无土栽培栽培系统、PM2.5检测、环境温湿度检测、音乐播放融为一体。放在家里既能享受种植乐趣，又可以随时采摘蔬菜进行食用；既可以美化环境又能释放氧气，净化室内空气、分解室内有害物质；既能吸收室内甲醛和空气加湿等，又能检测温湿度、煤气泄漏。

3.空气加湿。产品的水循环系统，等同于在室内安装了一个加湿器调节了空气湿度,让室内环境变的更舒适。同时起到了美化环境、净化空气、休闲娱乐、生产绿色食品等多项作用。

4.可塑性。全自动智能生态蔬菜种植机可根据室内空间及使用者的需求任意改变其形状和大小例如：球形、塔形、方形、螺旋形、锥形、心形等形状。还可以鱼、藻、藤蔓、花卉等共生，充分利用全自动生态系统功能。

系统主要技术指标

六、作品的科学性先进性

本产品采用NFT无土栽培技术进行栽培，养料纯度高达99.9%，给蔬菜提供充足营养的同时，完全避免了重金属等对蔬菜造成的污染。在这样的环境中产生的菜苗没有虫卵，进到家庭以后也生长在没有虫卵的环境中，所有生长的蔬菜得病的概率很低。同时，放到家里面，就相当于是家里的一个菜园。一台机器一年大概能够生产200公斤左右的绿叶蔬菜；弥补了当前市场类似产品占地空间大、安全性能差等弊端；满足了产品从室外到室内、从工业产品到家具装饰等优点。

七、结束语

一方面，随着经济社会的发展，城镇化水平不断提高,另一方面，蔬菜种植过度使用化肥和农药，让不少居民对蔬菜不放心。

经过大量的调查，我们团队提出了“家庭快乐种植”的理念，研发了智能生态无土栽培管理系统。它采用营养液来替代土壤，采用Led光来替代光照，还增加温度、湿度、PM2.5的检测与显示，煤气检测与报警，音乐播放等功能。让我们在家里就能享受到种植的乐趣，还可以为我们的厨房提供新鲜的蔬菜，也能够为我们的家里增添一道装饰。

产品既能给老人创造安全方便的种植空间，又能弥补上班族无时间、无经验的弊端，更能给现代城市孩子带来种植的乐趣。它是小孩的科普基地，是主妇的菜篮子，是老人的休闲怡情场所，更是城市空气污染及环境恶化的生态清除及优化系统，也是未来实现可持续经济可循环发展的一项重要工程。用现代的理念去设计，把它建成一个绿色天地，成为你真正的家庭休闲地。

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